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文档简介

一、概念:反应进行的快慢二、表示方法1、定性:根据现象出现的时间顺序来判断2、定量:根据单位时间内反应物或生成物

浓度变化来计算。②单位:由浓度的单位和时间的单位决定。

mol/(L·h)、mol/(L·min)、mol/(L·S)等V=△Ct=△nVt①表达式:§1—1化学反应速率②各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比等于变化浓度比或变化物质的量比。

V=△Ct=△nVtV(N2)V(H2)VV(NH3)0.10.30.2均用N2表示时0.10.10.1③同一反应的速率用不同的物质表示时,数值可能不同,但意义相同。三、注意点①化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。⑤速率不取负值例题:在500

ml的密闭容器中装入4.8gO2和足量木炭,燃烧10s后O2为3.2g,求10s

内O2的反应速率。

V=△Ct=△nVt=4.8/32-3.2/320.5×10=0.01mol/(L·s)四、影响因素(一)内因:反应物本身的性质(决定因素)④不能用单位时间内质量变化或物质的量变化来计算反应速率。(二)外因:浓度、压强、温度、催化剂等(影响因素)1、浓度注意:①不是任何物质的浓度都可改变。②固体物质间的反应只与接触面积有关,用量的改变对反应速率无影响。

反应物浓度增大时,单位体积内分子数增多,活化分子数也相应增多,单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率就增大。2、压强注意:①改变压强,对反应速率产生影响的根本原因是引起反应体系中各种物质的浓度改变。②压强只能改变气态物质的浓度增大压强时,单位体积内气体分子数增大,即增大反应物浓度,故反应速率增大。

升高温度时,反应物分子的能量增加,使部分能量较低的分子变成活化分子,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率增大。3、温度4、催化剂:能改变反应速率,而本身的质量和化性在反应不变。注意:①催化剂容易中毒,必须净化原料

②绝大多数反应需要使用催化剂

③催化剂参与了反应,反应后又恢复原子状。使用催化剂时,反应所需能量降低,使更多的分子变成活化分子,单位体积内活化分子数大大增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率成千成万增大。四、碰撞理论:有效碰撞和活化分子要点:1、活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。2、活化分子数越多,有效碰撞次数越多,反应速率越快。单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比。§1—2化学平衡一、化学平衡状态①逆:研究对象可逆反应。②等:V(正)=V(逆)≠O。③动:化学平衡是动态平衡。④定:各组分的浓度一定。⑤变:改变条件,平衡随之改变。⑥同:反应条件相同,起始浓度按方程式系数经折算后相等,则达到同一平衡状态。①定义:同一条件、同时进行2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O△Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3I2+H22HI△S+H2H2S△∨××可逆反应②特征:不能进行到底,反应物和生成物共存。③反应程度的表示方法——转化率、产率。反应物的转化率(α)反应物的转化量该反应物起始量×100%=产物的产率=产物的实际量该产物的理论量×100%V(N2)∶V(NH3)∶V(H2)=1∶3∶2V(N2)=V(NH3)=V(H2)V正(N2)=V逆(N2)V正(H2)=V逆(H2)V正(NH3)=V逆(NH3)(V(正)=V(逆)是对同一物质而言)N2+3H2

2NH3CO

+H2OCO2

+H2(1)0.10.10

0(2)00

0.1

0.1即:0.1

0.1

0

0(3)0.075

0.075

0.025

0.025即:0.10.1

0

0同一平衡状态二、化学平衡常数CO

+H2O(g)CO2

+H2K=[CO2][H2][CO][H2O]800℃时=1.02、K越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率。1、温度一定时,K不随反应物或生成物浓度的改变而改变。一定温度下,平衡向右移动,V正>V逆,反应物转化率增大,生成物浓度增大,平衡常数不变。3、对于一般反应:

mA+nBpC+qDK=mn[A][B][C][D]pq注意:①固体或纯液体的浓度是一个常数,视作1。CO2+C2COH2OH++

OH_N2+3H2

2NH3②表达式中各物质的浓度是平衡浓度。§1—3影响化学平衡的条件一、浓度增大某一反应物的浓度,溶液颜色加深FeCl3+KSCN

Fe(SCN)3+3KCl

血红色硫氰化钾平衡向正反应方向移动结果该反应物的浓度减小速率时间V正V逆平衡1平衡2V正V逆加液二、压强增大体系的压强,混合气体的颜色先变深后变浅平衡向气体分子数减小的方向移动结果体系的压强减小2NO2N2O4无色红棕色速率时间V正V逆平衡1平衡2V正V逆加压三、温度升高体系的温度,混合气体的颜色加深平衡向吸热方向移动结果体系的温度降低2NO2N2O4+57Kj无色红棕色速率时间V正V逆平衡1平衡2V逆V正升温四:勒沙特列原理(平衡移动原理)1、定义:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动2、注意:①必须针对平衡状态改变条件(而不是非平衡状态)。②改变的条件只能有一个(而不能有两个或两个以上)。③平衡移动的结果是要减弱(而不是抵消!)外界条件的影响④适用于一切可逆过程(物理的或化学的)所达到的平衡状态。溶解平衡:化学平衡:电离平衡:水解平衡:溶解与结晶或逸出(初中)可逆反应(本章)电离与结合水解与中和(属于化学平衡)下章⑤、催化剂对平衡无影响速率时间V正V逆平衡1平衡2V逆=V正使用催化剂正、逆反应的速率都增大,且增大的幅度相等平衡不移动(但平衡时间缩短)⑥压强对某些平衡也无影响A.I2+H22HI△增大体系的压强平衡不移动(颜色加深,速率加快)但浓度增大,速率时间V正V逆平衡1加压V逆=V正B.FeCl3+KSCN

Fe(SCN)3+3KCl

血红色硫氰化钾增大体系的压强平衡不移动溶液体积不变浓度不变速率不变思考:加KCl固体,平衡移动移动吗?Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3§1—4合成氨条件的选择一、生产条件的选择1、合成氨反应的原理:N2+3H2

2NH3+92.4Kj特点:气体分子数减小、放热、可逆反应。⑴能加快反应速率;提高原料的利用率(理论);⑵对设备条件要求不能太高(实际)。2、选择原则:讨论题⑴、为什么不采用尽可能高的温度,而通常采用500℃左右?⑵、为什么不采用尽可能高的压强,而通常采用200~500atm?⑶、使用铁触媒(主要成分是Fe)的原因?⑷、不断补充N2和H2,并且及时从混合气体中分离出NH3的原因?⑸、平衡右移,热量如何变化?是否V正一定增大?⑹、1molN2和3molH2反应放出热量是多少?500℃200~500atm铁触媒不断补充N2和H2及时分离出NH33、合成氨的适宜条件:二、合成氨的简要流程原料气的制备净化压缩合成分离液氨(16%)冷凝没有反应掉的N2和H2试用勒沙特列原理解释下列事实:1、常温下测得NO2的分子量大于46,加压时分子量变大而颜色加深。2、鉴定NO2和Br2两种气体:H2O、AgNO3溶液、CCl4、用温水加热。3、Cu跟浓硝酸反应生成NO2,而跟稀硝酸反应生成NO。4、Cl2能用排饱和食盐水或稀盐酸的方法收集。5、氯水呈黄绿色,加入AgNO3溶液后褪色。6、加压有利于气体的溶解。7、氨水中加入NaOH固体可以制取NH3。在浓硫酸中滴加浓盐酸可以制取HCl。8、CO2能用排饱和NaHCO3溶液的方法收集。9、在CaCl2溶液中通入CO2,无沉淀生成。但滴入少量氨水后,则有白色沉淀生成。10、加催化剂有利于氨的氧化。500℃比室温更有利于合成氨反应。11、工业生产NH3、

HNO3、

H2SO4时是如何提高原料的转化率?①N2∶

H2=1∶3,合成塔(200~500atm

)1molN2和3molH2反应工业上可制2molNH3②空气过量,

接触室[常压:α(SO2)=97.5%]2SO2+O22SO3(g)N2+3H2

2NH3③空气过量,

氧化炉[常压]4NH3+5O24NO+6H2O4molFeS2工业上可制8molH2SO4,耗氧15mol,转移电子60mol。4molNH3工业上可制4molHNO3,耗氧8mol,转移电子32mol。解:过程分解法。①先设置一个过程,使达到同一平衡状态;②再改变条件恢复原状,看平衡如何移动。2NO2N2O4(1)V升1molN2O4(2)V升2molN2O4比较N2O4的体积分数?平衡时:N2O4的体积分数(2)>(1)。规律1:在等容条件下,可逆反应的一边只有一种物质时,增减该物质的用量,相当于压强改变(而不能看成时浓度改变)。2NO2N2O4(1)V升92gN

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